Cet embranchement est caractérisé par la présence d’une chorde ou notocorde (tige cartilagineuse rigide située près de la face dorsale de l’animal) qui sert de squelette axial et aide à soutenir le corps. Cette structure rigide en position dorsale est située entre le tube digestif, côté ventral, et le tube neural, côté dorsal. Elle constitue un endosquelette qui est remplacé chez les vertébrés par la colonne vertébrale. Cet embranchement est subdivisé en trois classes principales :
- Les Urochordés (Urochordata), qui possèdent une notochorde seulement au stade larvaire libre
- Les Céphalochordés (Cephalochordata), à notochorde permanente
- Les vertébrés (Vertebrata), qui possèdent une colonne vertébrale et une boîte crânienne qui protège le cerveau. En outre, le tube neural évolue pour devenir la moelle épinière.